现代汽油机排气污染物控制新技术.docx

现代汽油机排气污染物控制新技术 卢华 【摘要】根据必威体育精装版资料综述了现代汽油机排污控制的新技术,并提出应当正确借鉴 发达国家的经验和成果,结合我国国情，作深入细致的调研探讨，使我国的汽车排放控 制技术提高到目前发达国家普遍使用的水平，并建立具有国际竞争力的汽车及内燃 机工业. 【期刊名称】《装备制造技术》 【年(卷)，期】2010(000)003 【总页数】5页(P86-89,94) 【关键词】汽油机;排气污染物;控制;新技术 【作者】卢华 【作者单位】柳州五菱柳机动力有限公司广西，柳州,545005 【正文语种】中文 【中图分类】X734.2 新历史时期对内燃机的要求，已从传统的〃动力性，经济性，耐久性”发展到〃高 适应性，高效率，低排放，低噪声”的综合指标。特别是低排放，将成为内燃机发 展的关键。发达国家为解决低排放问题，经过了许多年的努力，分阶段制定实施了 严格的排放法规，研究推出了与之相应、行之有效的控制方案，形成了一定的技术 路线，并获得了显著效果。汽油机的排气污染物主要是一氧化碳(CO)及碳氢 （HC）和氮氧化物（NOX）,其浓度主要与过量空气系数有关。表1列出了改善 汽油机排气污染物的技术措施，笔者将就其中部分作介绍说明。 表1改善汽油机排气污染物的技术措施物理改进汽油品质的改善，汽油掺水，汽 油掺氢，增压，废气再循环（冷）前处理净化优化控制EGR优化控制精确的混合 气制备电喷技术（进气道喷射，缸内喷射）多气门技术，气缸几何参数的优化设 计（燃烧室、程径比、气缸容积）燃烧改进机内净化可变进气系统，可变凸轮轴 相位，可变气门升程，可变气门相位，全可变气门控制，可变压缩比，电子式点火 定时调节，爆震控制，动力传动系统的整体控制广阔的优化控制新燃烧方式稀薄 燃烧，分层燃烧先进的制造和质量控制二次空气喷射，氧化催化反应器，热反应器， 三元催化反应器后处理净化 1燃料品质的改善 汽车工业发展的不同时期，对车用燃油的品质有着不同的要求。早期的要求主要是 出于满足车辆性能的考虑；随着社会对环境保护要求的日益加强，人们开始重视车 用燃油的质量对汽车排放污染物的直接影响。清洁的汽油是净化排放的必要条件， 只有提高汽油品质，高水平的排放控制技术才能得以推广应用。《世界燃料规范》 总结了汽油质量对排放影响的主要因素。研究表明：汽油的辛烷值、挥发性及硫、 铅、含氧化合物、烯烃、芳烃、苯等含量对排放的影响很大。为了支持车辆排放控 制技术，需要使用无铅汽油，因为即使是轻微的铅污染，也会使现代催化转换系统 遭到破坏。因此，汽油无铅化是长期的基本要求。此外，现代汽车上若采用了由三 元催化器构成的精密闭环控制系统，则在车辆的有效使用期内这些系统必须保持在 最佳工作状态，以使排气污染物控制在最低。能产生灰分的锰（MMT）和铁（铁 的化合物）等添加剂对催化剂和其它装置产生不可逆转的破坏影响，导致排气污染 加大。因此必须使用高质量的汽油，不使用产生灰分的添加剂。 2汽油掺水技术 汽油掺水是用以控制NOx的重要措施之一。由于水的蒸发潜热很高，所以水蒸汽 的生成要吸收大量的热，因而导致了最高燃烧温度的下降，水蒸汽还对燃气进行了 稀释，降低了氧的浓度，所以使NOx的产生受到抑制。在不引起机油稀释和机件 生锈的前提下，净化效果最好的措施是汽油与水及特定的表面活性剂（即乳化剂） 预混成具有抗爆作用的乳化燃料，通过汽油供给系，供给汽油机使用。乳化燃料的 制备可通过以下方法获取： （1） 可变离心泵； （2） 齿轮泵； （3） 应用超声设备实现油水均匀细微混合； （4） 机械式液力剪切器； （5） 引汽乳化系统等。 这些设备、系统部分已经微型化，可以装在汽油机上作为附件边制备边使用，这样 可以降低对乳化燃料稳定性的要求，从而能够进一步减少乳化剂的含量，使燃料成 本降低。 3多气门技术，特别是四气门技术 多气门汽油机，是指气门数多于2个的汽油机。1920年初，意大利布格吉公司率 先将多气门发动机用于赛车；20世纪70年代，随着排放要求越来越严格，加之 电子技术的应用，多气门发动机的优越性才明显表现出来。20世纪80年代，由 于排放问题被突出起来，使得多气门发动机得到了长足发展。四气门汽油机有两个 进气门和两个排气门，在四气门汽油机技术的发展过程中，四气门的潜力不断得到 发掘。与传统的二气门汽油机相比，四气门柴油机具有以下优点[2，7]: （1） 扩大了进气截面，增加了进气量，可提高功率约15% ~20% ； （2） 火花塞可中心垂直布置，更有利于改善燃烧过程； （3） 可使排放减少15%~20%可以预计，性能优越的四气门汽油机将会全面取代 二气门汽油机。 4 CBR（Controlled Burn Rate）技术 CBR，即可控燃烧速率。采用CBR技术能降低油耗达7%左右